lgor STOICA

ENTROPIAUNIVERSULUI

Chiqiniu - 2019

-gtiin!ifici inlespre istoria, problemati-lui gi inflalia

CUPRINS

3, cE ESTE UNIVERSUL ...........................15

Istoria ipotezelor despre constitulia universului ...................... - - - - -32

Problematica Big Bang ........42

X- CE INSEEUNA TRANSCENDENTALiN ptzrce UNIVERSULUI ............ ...........................52

Rolul evoluliei in cilitoriile intergalactice .........'.'....60

Evolulie sau involulie ................. .........-....67

S- cn CONEXIUNI ARE GEOMETRIA UNIVERSULUIcu NoI ............74

De la univers multiplu la univers complex '.......'...-...81

Principalele predicf ii contemporane

despre dezvoltarea universului .....'..'.-....86

&. uNrvsRSUL NU ESTE NICI GAURA NpecRA,NICI GAURA ETBA ..........92

Matematica giurilor negre ......... .............96

Problematica ipotezei formulei universale

gi a fizicii idealiste ...'..........103

5, rrzrcl cUANTICA ESTE vIIToRUL ASTRoFrzrct .........108

Caracteristicile cosmologice ale universului ..'........113

Exist[ oare o ,,etici" a universului? "............... .....'...'ll7

6" oE cE MoDELUL STANDARD ESTE INCoMPLET .............121

Legile difere de la macro la micro ......'128

Radialia Cosmici de Fond (CMB) poate fi depiEiti .......'...'.....'.134

Balacron"). -

7. vrAr ESTE RELEvaNTA oAREMrrolocrA RELicIoAsAi ............ .......................138intAmplarea dialecticd sau metafizicd ................ .......I42Sdgeata timpului .................t46

&. DrN aECEIpoTEZE - o sTNGURA rEoRrE .........................IslTeoria strunelor gi dificultdlile sale conceptuale .........................15gTeoria cosmologicd a entropiei minime ...................16l

9* cuM cosMolocrA AlurA crvrrrzuuA ............... ............r2rInstrumentul experimentelor imaginare .............. ....................,...176Ce urmeazi dupd Einstein ............... .....1g0

Epilog .....................183

Glosar .....................1g5

Bibliografie .....:............... ............ tgg

vilizafiei.incercat s[rilor stela-

ind taineleobiectivi a

rantul Carleste o stea

uygens gtia

rezultatele

rnati dreptsmat cu un

um, foloa-rasensibile

re cosmice,

:oreticieni,dezvoltiriirada de aurgi a multorLantice, noicotidiene.

dezvoltirii:spre origi-;i evaluarea

. apirea un

-l rn oes-

aminunte+-

. lnsa pana

condiqiona

ne intreba

edujo/down-

ti starea sis-rica statisticifizic intr-undezordine si

a cuantici, in

CE ESTE UNIVERSUL

,,Uniyersul, care se afld in extindere,

poate fi trasat cronologic in ordine de-

screscdtoare pdnd la momentul in care

acesta se reduce la un singur punct."

Georges Lemaitre

Este suficient si ne sustragem micar pentru o singuri zi de la su-

praaglomerarea oragelor contemporane, si pleclm undeva intr-un locpitoresc, intr-o cAmpie, sd. privim seara in linigte la bolta instelat[, gi

instantaneu vom descoperi o lume noui, lumea visurilor lui Socrate,

lumea cerului instelat al lui Galileo Galilei, universul idealismului ro-mantic al lui Giordano Bruno. Omul intotdeauna a aspirat spre stele,

prin greutili a venerat frumosul gi a cdutat universul, nu in zadar ro-manii spuneau: ,,Per aspera ad astra" (lat., Seneca - pe cii anevoioase

citre stele).

La capitolul constitufiei universului curiozitatea umand se manifestiinci din preistorie. Aceasti sete nu este una abstracti 9i lipsiti de sens,

ea sti la baza dezvoltirii multor ramuri ale gtiinfei gi civilizafiei. Oame-nii permanent cdutau rlspunsul la intrebarea ce este universul, ciutauo formuld obiectivl, populari gi actualizati a fenomenelor cosmice.Din punct de vedere filosofic, noi toli intuim nigte legitili obiective sau

percepfii subiective cu privire Ia posibilul inceput, dinamica gi finalitateacosmosului, adesea ne intrebim de ce a apirut timpul, de ce s-a format

(oo6o.

PmZ--l}Jo-CzmnoC-C

l5

- -,r.ai

civiliza\ia. De mai multe sute de ani astronomii privesc cerul instelatgi luna misterioas[, isi pun intrebiri filosofice cu privire la constitutiauniversului, intrebiri vechi de mii de ani. Filosofia ne di rispunsuriabstracte, religiile vin cu explicafii subiective sau dogmatice, gtiinla ne

di ri'spunsuri obiective insi incomplete, vorba lui Hegel - adeviruleste undeva la mijloc, in sinteza tezelor gi antitezelor, iar aceasti sinteza

trebuie si o facem doar prin prisma descoperirilor gtiin$fice.Pentru a infelege materia universului trebuie si facem distinclia

dintre filozofie gi fizici, dintre transcendental3 gimaterial/empiric. Dinpunct de vedere al logicii formale, aceste doul discipline nu se contrazic,ele se completeazd reciproc. Metodele gtiinlifice ne deschid calea cerce-

tirii universului in forma sa obiectivi, in ipostaza primari gi detectabilia cosmosului, ne permit si analizlm critic miturile antice. Pe de altdparte, analiza transcendentali, bazatd, pe matematicd gi logica formaldnicidecum nu este un tabu, iar a pune intrebarea ce este dincolo de uni-vers este chiar salutabil. Mai mult ca atAt, ultimele analize ale teoriilorcosmologice inflafioniste pun cu insistenli aceastl intrebare, explicAndprezenla unei energii ascunse a vacuumului primar al universului, unei

,,energii intunecate primare".4

Si incepem cilitoria in univers cu intrebarea fundamentaldL nu-mirul tulnui este oare universul infinit, sau totugi este unul finit? Firita specula, savanlii inci nu au ajuns la un numitor comun in aceasti

privinli, insi au trasat un trend foarte clar al dezvoltirii universuluiobservabil. Se susline cu preponderenfi ideea ci universul totugi este

unul infinit si ciclic, gralie calitl(ii sale primare gi constante de a fi: a)

dinamic, b) complex gi in continui transformare, gi c) univers care are

un timp nedeterminat de lung in viitor qi trecut. Cosmosul, fiind inproces continuu de transformare, are o bazd energetici constanti, el

poate fi caracterizat drept infinit, iar savanfii inflafionigti spun ci este

generat de un generator cuantic si fluctuant, denumit ,,cdmp scalar".5

Transcendental - metodi gnoseologici care excede cunoagterea empirici, rationa-ment abstract, fundamentat pe logicI formald, de induclie cu privire la metafi.zicalucrurilor, formd apriorici a cunoagterii (I. Kant).Energie intunecatd - energie ascunsi de la.interacfiunile electromagnetice, om-niprezentd in spa!iu, care nu interac{ioneazi electromagnetic direct cu materia,insiL condifioneazi extensia prin accelerare a continuului spafiu-timp, incepAndaccelerarea sa 5 miliarde de ani in urmd.Chmp scalar - orice punct primar din spaliu, care posedi caracteristici ce pot fidescrise similar de citre unul sau mai mulli observatori cu privire la temperaturd,presiune, alte formalii qi care condifioneazi crearea gi distribufia altor cAmpurisecunde, precum este cdmpui cuantic inflalionist.

16

cerul instelat

la constituliali rispunsuriiice, Etiinla ne

;el - adevirulrceasti sinteza

lifice.:em distinclial/empiric. Dinru se contrazic,

,id calea cerce-

i gi detectabili

dce. Pe de altllogica formalilincolo de uni-rze ale teoriilorbare, explicAnd

fversului, unei

damentali nu-,tnul finit? Fdtit

mun in aceasti

irii universului

:rsul totugi este

stante de a fi: a)

univers care are

;mosul, fiind inci constanti, el

iqti spun ci este

.cALmp scalar"'S

a empirici, raliona-privire la metafizica

ctromagnetice, om-

c direct cu materia,

a$u-timP, incePind

rracteristici ce Pot fiir-ire la temPeraturi,ibutia aitor cAmPuri

Primul lucru, care trebuie s[ afllm despre univers, este anume na-

tura generatorului cuantic al spafiu-timpului, care este fizica acestui

generator, ce este acest ,,generator" gi cum putem depigi limitele radialieicosmice de fond (CMB),6 generate dupd Big Bang. Un rd.spuns destulde obiectiv la aceasti intrebare l-a dat matematicianul gi fizicianul-teo-retician Brian Greene, cate a scris ci fluctualia este esenfa universului:

,,Chiar qi astizi, dupi mai mult de trei sute de ani, putefi vedea ecualiilevalabile ale lui Newton, scrise foarte des pe diverse tabele ale fizicienilordin intreaga lume, incluse computerizatin traiectoriile navelor spalialeNASA, incorporate in calculele complexe ale celor mai iluqtri savanli gi

cercetitori moderni."T Newton a descris nivelul macro, nivelul cotidianalforlei gravitalionale cosmice. El a explicat cdfilrd de gravitalie pimAn-tul nu ar fi Pimint, stratul de ozon nu s-ar fi reline pe planeta noastrl,iar noi pur gi simplu nu am fi existat. Acesta este raportul gravitalionalal masei a doui corpuri invecinate care se influenleaz[ reciproc:

F 7 TlllTlI2F _lr

rzAceastl formuli newtoniani a interacliunii forlelor a 2 corpuri

rdmdne a fi una incontestabili Ei valabil[ pAnS in zilele noastre, unde

constanta gravitalionali este influenlati de densitatea materiei, rapor-

tAndu-se aproximativ la mirimea G=6.674x10-11N.k{2.m2. Ea se referila nivelul gravitalional primar. in prezent, savanlii descriu pulin mai

complex problematica interacfiunii gravitalionale a corpurilor veci-

ne. Cosmologia actuali pune accentul mai mult din punct de vedere

geometric pe raportul dintre spafiu, masa obiectelor gi timp. Astfel,

Einstein, iar mai apoi relativigtii moderni, au demonstrat cu lux de

amlnunte necesitatea calculului unui continuu geometric gi cosmologic

al spafiu-timpului. Antme analizind bazele formulei lui Newton, Albert

Radialia cosmicd de fond (CMB) - este o formi de radialie electromagneticicare se gisegte uniform in intregul univers. CMB are temperatura de 2,725 K,

frecven(a de 160,4 GHz, cu o lungime de undd' de 1,9 mm, fiind incadrati in do-meniul microundelor. Ea reprezinti o dovadi concludentl a modelului Big Bangai apariliei universului, poate fi detectatI oriunde cu ajutorul unui radiotelescop.CMB nu este proiectati de stele sau obiecte.celeste, ci apare sub forma unui fonpermanent al inflaliei ini$ale de la aparifia universului, radia{ia microundelorin cauzi a fost formatl la 380 000 ani dupi Big Bang.

Brian R. Greene, The fabric of the cosmos. Space, time, and the texture of rea-

lity, Knopf Borzoi Books, 2004, pag.7, https://cdn.preterhuman.net/texts/scien-ce*and-technology/The%o20Fabrico/o2)ofo/o20the%20Cosmoso/o2\-o/o2}Space,o/o20

Time,%20ando/o20theo/o20Texttreo/o20ofo/o20Reality%20(Brian%20Greene).pdf

17

Einstein a produs renumita sa teorie speciali a relativitilii cu privire laspaliu-timp, energie si masi: E=mC.

Cu timpul, s-a format o viziune contemporand., sustinuti de majo-ritatea savanlilor, precum ci universul s-a dovedit a fi nici sferic, niciconca\a ci mai degrabd plaf, cu materie gi energie distribuite proporfi-onal gi inflalionist potrivit geometriei gravitalionale spaliale in formacontinuului spafiu-timp qi in funclie de masa gi viteza plus accelerareacorpurilor cosmice. in mod simplificat, prin aceastd teorie putem de-scrie sistemul nostru solar fdri mari probleme. Soarele deformeazi,spafiu-timpul, stimuleazL rotalia planetelor din sistemul siu potrivitunor legi geometrico-fizice prestabilite, el inlituri elementul haosuluigi promoveazi stabilitatea legilor fizice din sistemul nostru solar.

Teoria relativitilii se aplici la o scard mult mai largi, in mare partela scar5. macrocosmicd. Ea nu poate si descrie electrodinamica particu-lelor elementare sau cuantice. in aceasti lume cuanticd formulele clasicerelativiste se reduc la zero. in electrodinamica cuantici sunt aplicabilealte ecua{ii, care instrumenteazdcategoriile girurilor infinite ale migciriiparticulelor: se opereazi cu siruri gi probabilitili, evitdnd legile determi-nismului, ale cauzei gi efectului cuantic. Este demonstrat experimentalci cosmosul nostru pare a fi supersimetric, adici la nivel cuantic el se

extinde conform unor legi armonizate pentru o viafi complexi, inclusivorganici, este stabil gi favorabil vielii omului sau civiliza{iei.

intrebarea numirul doi cu privire la originile universului nostruconstd in problema timpului. Cu alte cuvinte, cdte miliarde de incerciri a

trebuit sd inifieze generatorul formirii cosmice pentru a ajunge la acestrezultat al unui univers complex gi supersimetric al nostru? Filosofianumeqte acest generator prin diferifi termeni, fizica se abline de formuleparadoxale. Cert este, aici ar trebui de studiat elementul transcendentalkantian cu privire la originea universului 9i timpului.

Sub acest aspect, timpul poate fi fragmentat in fracfiuni ale univer-sului sub forma porliunilor spaliu-timp. Aceasta inseamni cd, in conexi-une cu spafiul, timpul este o emanatie a universului, o calitate primari,o istorie gi un viitor al acestuia, care poate fi analizat in fracliuni mici.Savanlii contemporani vorbesc despre ireversibilitatea timpului prinprisma ,,sige{ii timpului", ei spun despre curgerea ireversibili a tim-pului cosmic. Sub aspectul spafiu-timpului, universul nostru pornegtedintr-un punct (Big Bang), se extinde in mod cilindric, accelereazi, iarin final fie colapseazi intr-o sferi cuantici, fie se rupe in dezintegraregi imprigtiere ireversibili.

18

ilii cu privire la

linuti de majo-

nici sferic, niciibuite proporfi-rafiale in forma

plus accelerarea

:orie putem de-'ele deformeazinul sd'u potrivitnentul haosului

rstru solar.

;i, in mare parte

namica particu-formulele clasice

:1 sunt aplicabile

inite ale miqciriird legile determi-

rat experimentalivel cuantic el se

:mplex[, inclusiv

liza!iei.riversului nostrurde de incerclri a

r a ajunge la acest

nostru? Filosofia

ab$ne de formule

.ul transcendental

ctiuni ale univer-

nni cl, ln conexi-

r calitate primard,

in fracfiuni mici.lea timpului Prinreversibil[ a tim-rl nostru pornegte

ic, accelereazL,iat

re in dezintegrare

Primul care din punct de vedere matematic a caracterizat minutiosetapele formirii universului Ei timpului este astrofizicianul rus Ale-xander Friedmann. El menliona ci timpul, trecut de la formarea unuiprim univers monocronic, calculat printr-o funcfie, poate avea doarurmltoarele caracteristici ce tind spre diversitate:

1) Cregte odati cu cregterea razei (curburii) spatiului;2) Se incetineEte odatS cu cresterea masei;

3) Descreqte odati cu cregterea constantei cosmologice.s Aici, princonstanta cosmologici, se are in vedere energia de extindere si

accelerare a spaliului. Astizi numim aceastd energie - constantaHubble.

Din punct de vedere al extinderii spaliului in toate pirlile, sau al ac-

liunii energiei intunecate, universul nu are un centru prestabilit, iar oricepunct al acestuia poate fi considerat un potenlial ,,centru multiplu'. Si ne

imaginim un balon care se umflI: la fel este gi universul nostru, el cregte

incontinuu. Existi mai multe protouniversuri sub formd de sfere separate

la distanle mari sau la distanle mici de noi, care insi luate in ansamblu -formeazd un singur univers camplex, parte a ciruia suntem gi noi.

intrebarea numirul trei ar fi caracteristica fundamentali si con-

stanti a universului, denumiti viteza luminii, care nu poate fi depigitdin mod natural, adici are o valoare constanti gi fundamentald. Cauza

acestei constante nu este clari, insi ea este o legitate rigidi, are o vitezd

a fotonului de 299 792 458 m/s in vacuum.

Anerccaudp @puduau, O r<puwrane npocrpaHcrBa, llerporpag-l922,pag.8, http://www.astronet.ru/db/msg/1 f 87035/

MIT Center for Theoretical Physics photos, San Diego, 2\l4,http:llweb.mit.edu/asf/wwdUC SD_ACCCHI/UCSD_ACCCHI

-07.29.14c.p df

t9

Din punct de vedere filosofic s-a incercat de explicat acest fenomenprin ipoteza aga-numitului ,,spirit al universului" a lui pierre Teilhardde Chardin, ins5. nici aceasti ipotezd, nici alte teze metafr,zi.ce nu auajuns la infelegerea cauzalitilii timpului, spaliului qi vitezei luminii.in mod alegoric, se poate de spus despre un singur lucru cu precizie -universul poate fi comparat cu un organism viu, iar analiza radialieicosmice de fond demonstreaz[ inceputul acestui organism sub forma deBig Bang. Astfel, universul observabil, grafie extinderii spafiu-timpului,a lirgit cimpul cercetdrii astrofizice a cosmosului pdnd la o razit de 46miliarde de ani-lumini, o mlrime maxim tangibili (vizibiln) pentrucivilizafia noastri.

intrebarea numirul patru line de istoria dezvoltirii si entropia uni-versului. Chiar dacl initial, cu referire la intregul univers, entropia eravehement ignorati qi combdtutl, in prezent tot mai multe voci in mediulacademic sus{in aceasti abordare. Respectiv, universul observabil poatefi considerat un sistem fizic inchis, cu o entropie minim-posibili, care divoie legilor fizice sd se balanseze gi si evolueze de la simplu la complex,insi care plstreazi o tendinll minimd spre dezordine gi echilibru. Dinacest punct de vedere entropic, unicul instrument veridic de misurarea lucrurilor rimdne a fi gtiinfa, iar gtiinfa in acest domeniu este inciincipient[. Nu este de mirare ci gi procesul cunoagterii universului este

condifionat de aceasti permanenti dezvoltare gi actualizare a fizicii qi

astrofizicii de entropizare a macrospafiilor. Prin urmare, pentru a infe-lege gtiinfa universului trebuie si avem un punct gtiinlific de pornire, sianume - universul este entropic. Aceasta inseamnd ci cosmosul nu este

un simplu vid, nici neant, nici iluzie, ci este o entitate dinamici apriori,este supus unui proces continuu termic de migcare gi transformare, este

un sistem complex termodinamic gi cuantic.Sl l5slm filosofia la o parte qi si trecem la fi,zicit. Cosmosul este

entropic, infinit, un sistem inchis, care are un inceput. Prin entropiese are in vedere proprietatea acestui sistem termodinamic inchis dea-gi condiliona evolufia macroscopici", tinzdnd spre dezorganizare siextindere in funcfie de interacliuni, volurn, temperaturi gi presiuneale stirilor sale. Savanfii igi pun intrebarea, daci entropia universuluieste una mare sau mici, dacd dezordinea acestuia este substan{iali sauneesentiali? in funcfie de rispunsul la aceasti intrebare au evoluattoate miturile, ipotezele qi teoriile despre cosmos, pe care le cunoagtecivilizalia umand. cele mai vechi gi renumite istorii despre univers auinceput inci in perioada anilor 3000-2000 i.Hr. si ele continui pAni

20

t acest fenomen

Pierre Teilhard

rctafizice nu au

vltezei luminii.ru cu precizie -rnaliza radialieism sub forma de

spa[iu-timPului,Llao razb de 46

(vizibile) pentru

i qi entropia uni-rers, entropia era

[evoci in mediul

observabil Poate.posibili, care dlmplu la complex,

gi echilibru. Dinidic de misurareomeniu este incii universului este

ahzare a fizicii 9i

tre, pentru a in!e-

$fic de pornire, qi

cosmosul nu este

dinamici aPriori,

uansformare, este

i. Cosmosul este

put. Prin entroPie

linamic inchis de

: dezorganizare Ei

ratur[ gi presiune

tropia universuluite substanlialb sau

:rebare au evoluat

€ care le cunoagte

despre univers au

ele continui pAnd

in zilele noastre. As spune ca aici este problema fundamentald cosmo-Iogici - generarea ideilor obiective despre m5.rimea, evolulia, forma gi

conceptul universului nostru.intrebarea numirul cinci se referd la faptul cAt de mare este cos-

mosul si care ar fi. yolumul acestuia?

in primul rAnd, trebuie precizat ci poate fi studiat si descris doar,,universul observabil", cu alte cuvinte, ne limitim la capacitilile ra-diotelescoapelor gi telescoapelor contemporane, care iau in calcul vitezaluminii Ei constanta extinderii universului.

in al doilea rAnd, universul este studiat preponderent din punct de

vedere fizic, l[sind intr-o parte abordirile gi ipotezele pur filosofice.O abatere de la aceastl regull constituie filosofia bine structuratl a luiEinstein cu privire la geometria si infinitatea universului (experimentele

imaginare, ipoteza undelor gravitaf ionale etc.). Perioada de macro-exis-tenli a universului se calculeazl de la Big Bang incoace. Astfel, univer-sul are o perioadi de funcfiune de aproximativ 13.8 miliarde ani, iardiametrul sferei universului observabil se extinde gi depigegte 8.8x1026

m, avAnd o masi totall de 10s3 kg si o densitate foarte redus5, care se

micqoreazi pe zi ce trece: 4.5x10-31 g/cm. Universul nostru este com-pus in mare parte din energie intunecati (68.3%o) 9i materie intunecati(26.8a/o),t0 iar materiei obiEnuite (barionice) ii revin doar 4.9o/o.Prin ma-terie tntunecatdinlelegem materia majoritard a haloului galaxiilor, care

nu interacfioneazd electromagnetic, care are un potenlial gravitalionalde particule WIMP de = 10 GeV qi care vrmeazi a fi detectati incl.

Descoperirea tainelor universului incepe cu infelegerea caracteristi-

cilor acestuia. Urmare a multor experimente gi calcule, caracteristicileparticulelor elementare ale universului au fost deja sistematizate in ca-

drtl Modelului Standard.rl Pentru a inlelege Modelul Standard trebuiesi infelegem inflalia 9i cregterea cosmosului. Mai simplu, din punct de

vedere al gtiinlei contemporane, trebuie si inlelegem de ce a avut loc

aceastd inflalie a universului.Sl dim o definilie succintl a cosmosului. Universul reprezintd tn

Materie intunecatd - materie ascunsi de detectoarele electromagnetice, care nueste compusi din particule barionice, ii din gravitoni, care condi{ioneazhforlagravitalionali debazd a haloului galaxiilor.Modelul Standard - sistem unanim recunoscut de clasificare a caracteristicilorparticulelor elementare prin intermediul descrierii celor trei interactiuni fun-damentale cunoscute (electromagnetic[, s]abi/fisiunea gi puterniciifuziunea),iar for{a gravita}ionali, materia intunecati Ei energia intunecati riLmAnAnd indomeniul fi zicii relativiste.

i0

1i

2t

sine o mega-entitate a spaliu-timpului, care este compus din legi fizice,energie, masd (materie, galaxii, clustere, superclustere), timp ;i spatiu,

fiind structurat tntr-un numdr nedeterminat de micro-niveluri cuanticesau microcosrn. Nofiunea dati trebuie precizatd,, in sensul cd nu vorbimdespre mai multe universuri separate, ci despre,un singur mare uni-vers complex, compus din multe dimensiuni (microstiri sau microu-niversuri), care evolueazi conform unor legi fizice distincte qi uneoritotalmente separate.

O a qasea intrebare cosmologici fundamentali este axati pe forma Eiproprietd{ile universului. ce formi are universul gi de ce legile acestuiasunt stabile qi nu ajung in colaps? Forma universului este determinatiexclusiv de nivelurile gi legile cuantice ale acestuia. Descriind ecualiilesimplificate ale termodinamicii cuantice, fizicianul silvan schweber aconcluzionat simplu gi amplu, menlionand cr esenta universului consti,tuie Modelul Standard al acestuia, inclusiv conversia masei in energie gia energiei in masi a particulelor sale.l2 Astfel, infizicacontemporani a

fost definitd noliunea Modelului standard, adici totalitatea particulelorelementare car€ se dezvolti gi interaclioneazd.intimp gi spaliu potrivitcelor trei legi fundamentale de interacfiune a particulelor element are: 1)

electromagneticd, 2) slabd gi 3) puternicd, aparte fiind doar interac{iuneagravitafionald, necalculati inci la nivel cuantic.

Concluzionind, in nofiunea ,,cosmosului" in mod sintetic tre-buie si includem necesarul qi suficientul - urmitoarele constanteleprincipiale ale fizicii, firi de care entitatea dati pur gi simplu nuar putea functiona: spafiul, timpul, clasificarea particulelor elemen-tare ;i categoriile standarde de interac[iune a lor, inclusiv miscareabrowniand cu excepfia forlei gravitafionale cosmologice, care la nivelcuantic igi pierde amploarea sa.

Modelul Standard este in permanenti actualizare gi dezvoltare, areun aparat matematic bine determinat. inceplnd cu anii 70 ai sec. XXacest model a inceput a fi sistematizatin baza multiplelor experimentedin fizica nucleari, precum este CERN LHC - The Large Hadron Col-lider Experiments, Experimentul Fantei Duble etc. Modelul Standardeste o teorie demonstrati gtiinfific, care se referi la clasificarea experi-mentali a particulelor in: quarci, gluoni, muoni, fotoni, neutrino, mesoni,bosoni etc., fiinda-le definitd energia gi masa, care, luate impreund cu

12 Silvan S. Schweber, Quantum Field Theory from eED to the Standard Model,cambridge Histories online@cambridge university press, 2008, http://facutty.poly.edu/-jbain/histlight/readings/02Schweber.pdf

22

s din legi fizice,, timp ;i spafiu,

iveluri cuantice

ul ci nu vorbimngur mare uni-iri sau microu-;tincte Ei uneori

rxati pe forma gi

ce legile acestuia

este determinatiscriind ecualiile

ilvan Schweber a

riversului consti-

nsei in energie gi

contemPorani a

tatea particulelor

Ei spaliu Potrivitlor elementare: 1)

bar interacliunea

nod sintetic tre-

arele constantelepur gi simPlu nu'ticulelor elemen-

nclusiv migcarea

gice, care la nivel

: gi dezvoltare, are

anii 70 ai sec. XXilelor experimente

"arge Hadron Col-

Modelul standard

Iasificarea exPeri-

I neutrino, mesoni,

hrate imPreunl cu

r the Standard Model,

s, 2008, http://facultY'

-- ,$- ...,^--..

materia gi energia intunecati la nivel cosmologic, constituie per an-

samblu intregul univers. Epistemologic vorbind, Modelul Standard are

totugi unele lacune substanliale, el urmeazi a fi dezvoltat gi descris incontinuare, mai ales cu referire la explicarea conexiunii forlei gravitafi-onale cu celelalte 3 legi fundamentale de interacliune (electromagnetici,

slabi gi puternici), precum 9i cu privire la explicarea rolului particulelorvirtuale descrise de R. Feynman.

Universul igi menline existenla datoritl legilor gi dimensiunilor sale

cuantice, aceste legi sunt descrise \nf,zicacuantici, dupl cum urmeaz6:

a) Electromagnetism - forta sau cAmpul format de incirclturaelectromagneticd a unor particule precum sunt electronii, fo-tonii etc.

b) Interac[iunea slabd - mecanismul reacliei particulelor subato-

mice care cauzeaz|pierderea electronilor gi fisiunea nucleari.c) Interacliune puternicd - in electrodinamica cuantici (QED) se

are in vedere mecanismul responsabil pentru for{ele nucleare

puternice de formare gi conexiune a particulelor elementare, a

nucleelor atomice, conexiunea quarcilor, protonilor etc. Dacine referim la quarci, aceastl interacliune puternic[ este de-

tectati gi misurati la o scari de 1 femtometu, ea este de 137

de ori mai puternicd decAt electromagnetismul, de 1 000 000

de ori mai puternicl decdt interacliunea slabd qi de 1038 orimai puternic| decdt forla gravitafionald. Din acest punct de

vedere, propun si ne intrebim cdt cAntiregte 1 quark? Unquark constituie doar I%o din masa unui proton, iar cdgiva

protoni unifi, in funclie de particuli, formeazd nucleul ato-

mului, respectiv masa quarkului este de sute de ori mai micd

decAt masa unui proton gi de mii de ori mai mici decAt masa

nucleului unui atom, iar conexiunea quarcilor este asiguratide citre interacfiunea nucleari puternicl. Mecanica cuanti-

ci Bohmianl incearci si explice aceste fenomene QED, insio face incomplet qi instabil, dAnd prioritate Interpretirii dinCopenhaga a acestor fenomene.

in ultimul deceniu existl o presupunere bizard,cu privire la aEa-nu-

mita a cinceaforld nucleard, promovati de citre cercetdtorii maghiari

Ei denumiti ,,protophobic X boson", care ar presupune formarea co-

nexiunii dintre electroni gi neutroni cu o posibili generare a energiei

intunecate la nivelul 17-MeV. Din cauza insuficientelor dovezi experi-mentale aceasti ipotezd rimdne insi a fi foarte criticati de cltre cele

23

mai mari laboratoare de fizicit cuantici aplicativd, precum ar fi cel alInstitutului Tehnologic din Massachusetts.13

$i totugi, la ce ne ajutd acest studiu la nivel cuantic al universului?in primul rind la nivel practic - toate gadgeturile electronice actuale,inclusiv cele bazate pe detectarea tactili a fotonilor (prangete, telefoanecu ecran-senzor etc.), sunt un produs ar acestei gtiinfe, un rezurtat alstudiului electromagnetismului, al miqcdrii electronilor.

In randul doi, firi a aborda subiecte inovalionale precum este celal ,,calculatorului cuantic" care ar avea o vitezit de calcul incompara-bili cu cea a calculatorului ordinar gi care sebazeazdpe qubiyi (qubit- bit informalional 0 gi I aflat in superpozifie), atunci este necesar sainfelegem 9i si aplicim fizica apricativd. Este suficient si incepem custudiul nivelului motoarelor cu ardere interni, inclusiv cirugie de lalari gi si ajungem pani la aparatele cosmice moderne cu motor ionicetc. constat ci s-a format de-a lungul timpului o formd de filosofieprofundi a fizicii cuantice contemporane, care consti in cercetareacat mai minulioasi gi prioritard a domeniului elementar. Anume acestdomeniu a devenit acceleratorul gi motorul dezvoltdrii tehnico-gtiin{ificedin ultimii o sutd. de ani.

Filosofia in cauzi, are o metodd principali de studiu, care este con-trar5. metodei clasice deductive (de la general la special). Metoda nouisebazeazd, practic in totalitate pe stilul inductiv de studiu (de la cazurispeciale la reguli generale). un exemplu clasic ar servi acceleratorul departicule elementare: in accelerator se studia zd. rezurtatele, urmele sifracfiunile ciocnirii laviteze inalte a hadronilor pentru a face conclu-zii generale relevante qi pertinente despre mecanica cuanticd gi teoriacdmpurilor cuantice. Aceste rezultate ale ciocnirilor sunt mii de cazuriparticulare ale reacliei studiate, iar mai apoi, dupi o analizi indelungatdgi profundd, sunt induse reguli generale ale masei si electromagnetis-mului lumii cuantice. Apropo, cauzalitatea gi fenomenul Big Barig-uluipoate fi studiat doar prin aplicarea acestei metodei induciive - de lacaztri speciale din prezent la cazul unic si general din trecut, deoarecenu putem reproduce la niver experimental acest fenomen grandios.

Daci nivelul macro-cosmic este rerativ ugor de inleles cu referire lageometria corpurilor cosmice (i.e. forla gravitafionali), atunci celelaltedimensiuni ale mdrimii planck (10 3s) rdmane doar tangenfial si le

13 Radioactive decay anomary - https://www.nature.com/news/has-a-hungarian-physics-lab-found-a-fi fth-force-of-nature_1. 19957